Tenaga sentiasa ada di sekitar manusia dalam pelbagai bentuknya - di bawah cahaya matahari, kehangatan di dalam bilik, dan juga pergerakan orang-orang itu sendiri. Semua tenaga ini biasanya "disia-siakan" untuk peradaban manusia, tetapi berpotensi digunakan untuk menggerakkan alat mudah alih dan boleh pakai - dari sensor biometrik hingga jam tangan pintar. Penyelidik dari Universiti Oulu (Finland) telah menemui mineral dengan struktur kristal perovskite, yang sifatnya membolehkannya mengeluarkan tenaga dari pelbagai sumber secara serentak.
Perovskites adalah sekumpulan mineral, banyak yang menunjukkan diri mereka menjanjikan kerana kemampuan mereka untuk mengeluarkan satu atau dua jenis tenaga secara serentak. Salah seorang ahli keluarga ini, misalnya, mungkin baik untuk menukar tenaga suria menjadi elektrik. Yang lain lebih baik mengeluarkan tenaga dari perubahan suhu dan tekanan yang boleh berlaku semasa pergerakan. Mereka dipanggil, masing-masing, bahan piroelektrik dan piezoelektrik.
Kadang kala, satu jenis tenaga tidak mencukupi sebagai sumber. Bentuk tenaga tertentu mungkin tidak selalu tersedia - dalam cuaca mendung atau ketika seseorang tidak bergerak. Oleh itu, penyelidik telah membangunkan alat yang dapat mengekstrak pelbagai bentuk tenaga. Tetapi peranti ini memerlukan bahan yang berbeza yang menjadikannya terlalu besar untuk digunakan dalam peranti padat.
Surat-surat Fizik Gunaan telah menerbitkan hasil kajian oleh Yang Bai dan rakan-rakannya di Universiti Oulu. Para penyelidik telah mengkaji jenis perovskite tertentu yang disebut KBNNO, yang mungkin mampu mengekstrak pelbagai bentuk tenaga. Seperti semua perovskites, KBNNO adalah bahan ferroelektrik yang dipenuhi dengan dipol elektrik kecil, seperti panah kompas kecil dalam magnet.
Apabila bahan ferroelektrik KBNNO mengalami perubahan suhu, dipolnya dipindahkan dan dengan itu arus elektrik disebabkan. Cas elektrik juga terkumpul mengikut arah momen dipol. Deformasi bahan membawa kepada fakta bahawa serpihan tertentu menarik atau menolak cas, yang sekali lagi membawa kepada penjanaan arus.
Penyelidik sebelum ini telah mengkaji sifat ferroelektrik fotovoltaik dan umum KBNNO, tetapi kajian ini dilakukan pada suhu 200 darjah di bawah beku dan mereka tidak menumpukan pada sifat suhu dan tekanan bahan. Dalam kajian baru, Yang Bai mencatat, untuk pertama kalinya, semua sifat bahan ini, yang muncul pada suhu bilik, dinilai.
Eksperimen menunjukkan bahawa walaupun KBNNO baik untuk menghasilkan tenaga dari haba dan tekanan, ia tidak sebaik perovskites lain. Mungkin penemuan yang paling mengagumkan oleh para penyelidik adalah kemampuan mengubah komposisi KBNNO untuk meningkatkan sifat piroelektrik dan piezoelektriknya. Oleh itu, adalah mungkin untuk "menyesuaikan" semua sifat ini dan menggunakannya secepat mungkin. Young Bai dan rakan-rakannya meneroka kemungkinan peningkatan KBNNO menggunakan sodium.
Yang Bai juga mengatakan bahawa dia berharap dapat membuat peranti prototaip yang mengeluarkan tenaga dari pelbagai sumber tahun depan. Proses pembuatannya mudah, sehingga teknologi dapat dikomersialkan dalam beberapa tahun setelah para penyelidik mengenal pasti bahan terbaik.
Video promosi:
Menurut Yang Bai, teknologi ini dapat menyebabkan pengembangan yang dipercepat di kawasan Internet of Things dan bandar pintar, di mana sensor dan peranti yang menggunakan tenaga dapat memiliki akses berterusan ke tenaga.
Bahan seperti itu mungkin digunakan dalam bateri peranti, meningkatkan kecekapan energinya dan mengurangkan keperluan untuk pengisian yang kerap. Suatu hari, Yang Bai melengkapkan penuturannya, pengguna tidak akan memerlukan gadgetnya sama sekali. Bateri peranti padat dalam pengertian moden pada amnya dapat bertahan lama.
Tetapi kenyataan bahawa cara teori telah ditemukan untuk membuang bateri dalam alat tidak bermaksud bahawa produk yang menggunakan teknologi ini akan segera muncul, atau bahawa teknologi itu akan pernah dilaksanakan.
Adakah akan ada peranti yang boleh dipakai dan bahkan telefon pintar tanpa bateri, yang cukup untuk tenaga yang ada di ruang sekitar, tetapi hilang, kerana tidak ada kaedah yang berkesan untuk mengeluarkannya?
Berdasarkan bahan dari sciencedaily.com
OLEG DOVBNYA
